JPH07102213B2 - Absorbable bone plate - Google Patents

Absorbable bone plate

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JPH07102213B2
JPH07102213B2 JP62268362A JP26836287A JPH07102213B2 JP H07102213 B2 JPH07102213 B2 JP H07102213B2 JP 62268362 A JP62268362 A JP 62268362A JP 26836287 A JP26836287 A JP 26836287A JP H07102213 B2 JPH07102213 B2 JP H07102213B2
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Abstract

An absorbable bone plate resistant to breakage fabricated with such interrelated dimensions that the stresses developed along the length of the plate when the plate is implanted are relatively constant and do not vary by more than 20% and preferably do not vary by more than 10%.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は骨接合の補助部材として使用され、かつ体内で
吸収されることになる材料から調製される骨プレート
（bone plate）に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a bone plate used as an adjunct to an osteosynthesis and prepared from a material to be absorbed in the body.

金属骨プレートおよびねじは時に骨接合において、骨折
または破砕した骨に近似させるために用いられて来た。
これらのプレートは一般に、たとえばステンレス鋼、ク
ロムコバルト、チタンならびにこれら金属の各種合金材
料からつくられる。骨プレートは折損した骨を適所に保
持するために用いられるので、それらは適切なやり方で
直すことができる。骨プレートは単に簡単なキヤスチン
グ法を利用した骨の固定を超える効果を提供するもので
ある。内部固定の採用はキヤスチングにおける長い期間
を排除し、かつ早期の活動的な関節運動を許容し、これ
がより大きなあるいはより早期の可動性を患者に対し提
供する。Metallic bone plates and screws have sometimes been used in osteosynthesis to approximate fractured or fractured bone.
These plates are generally made of, for example, stainless steel, chrome cobalt, titanium and various alloys of these metals. Bone plates are used to hold fractured bones in place so that they can be repaired in an appropriate manner. Bone plates offer advantages beyond simply fixing bone using a simple casting method. The adoption of internal fixation eliminates long periods of casting and allows premature active articulation, which provides greater or premature mobility to the patient.

この種の骨プレートを、身体により吸収されることにな
る材料から形成して、骨が治癒した後で骨プレートを除
去するための第二の外科的処置の必要性を排除するのが
望ましいと示唆されて来た。骨固定装置または骨プレー
トに二次加工し得る吸収性ポリマーは米国特許第4,539,
981号および第4,550,449号中に開示されている。It would be desirable to form this type of bone plate from a material that would be absorbed by the body, eliminating the need for a second surgical procedure to remove the bone plate after the bone has healed. It has been suggested. Resorbable polymers that can be fabricated into bone anchors or bone plates are described in US Pat. No. 4,539,
No. 981 and 4,550,449.

金属から二次加工された骨プレートが各種のデザインを
もつて作成されてきた。一般にそのデザインは特別な金
属のバーから成つているものを、骨に対して配置される
ことになる表面上で湾曲させたものである。プレートは
多数のねじ穴を備え、そしてねじがその穴を介して導入
されてプレートを骨に固定する。米国特許第3,463,148
号は略一定の横断面積を有する金属骨プレートを開示し
ている。そのプレートはそれを貫通するねじ穴を備え、
それらは縦方向中央線の両側に離間している。ねじ穴の
領域で金属は、ねじ穴間の領域よりも厚くなつている。Bone plates fabricated from metal have been created with a variety of designs. Generally, the design consists of a bar of special metal, curved on the surface to be placed against the bone. The plate has a number of screw holes and screws are introduced through the holes to secure the plate to the bone. U.S. Pat.No. 3,463,148
U.S.A. The plate has screw holes through it,
They are spaced on either side of the longitudinal centerline. The metal in the area of the screw holes is thicker than the area between the screw holes.

米国特許第4,219,015号は曲げ抵抗モーメントＷ＝I/eが
プレート全体に亘り比較的一定である金属骨プレートを
開示している。具体的には曲げ抵抗モーメントの下限値
は上限値よりもせいぜい30％小さいものとなつている。U.S. Pat. No. 4,219,015 discloses a metal bone plate in which the bending resistance moment W = I / e is relatively constant over the entire plate. Specifically, the lower limit of the bending resistance moment is at most 30% smaller than the upper limit.

米国特許第4,429,690号は破損した骨固定用金属プレー
トを開示しており、これは弓なりに曲げたブリツジまた
はバーの長さに沿って均等に離間した直交ブラケツトの
列により接合し、かつ皮膚ねじをセツトするための穴を
備えた２本の縦長バーを含んで構成されるものである。
このプレートのデザインは以前に使用されたプレートよ
りも大きな度合いをもつて骨折に抗することを示してい
る。U.S. Pat.No. 4,429,690 discloses a broken bone fixation metal plate which is joined by rows of orthogonal brackets evenly spaced along the length of a bow or bar that is bent into a bow, and the skin screws are It is configured to include two vertically long bars having holes for setting.
The design of this plate has been shown to resist fractures to a greater extent than previously used plates.

上述の骨プレートは全て、比較的強い材料、たとえばス
テンレス鋼、クロム・コバルトまたはチタンから作られ
るように設計されている。本発明の骨プレートが調製さ
れる吸収性ポリマーは、これら金属の強度は有していな
い。吸収性ポリマーの強度は、金属骨プレートが作成さ
れる金属の強度よりも遥かに低いものであり、そしてこ
の理由によつて金属骨プレートのデザインが、吸収性ポ
リマーから作られる骨プレートに必ずしも利用可能であ
る訳ではない。金属骨プレートと比較したときの強度差
を補償するために、吸収性骨プレートの厚さを単純に増
加させることは理論的には可能であろうが、この種の単
純な変更は望ましくない。如何なる骨プレートもその厚
さを最小にすることを要し、そうすればそのプレートが
骨の上に余りに高く配置されることにはならず、また外
科的処置に続く軟質組織による骨プレートの被覆に際し
て困難を生ずることはない。もし、プレートが厚過ぎれ
ば、それは単純に使用不可能である。同様に解剖学的規
制もまた、骨プレートの幅を制限するものである。骨プ
レートは、治癒が意図されている骨の幅よりも余り広過
ぎるものとすることはできない。All of the above bone plates are designed to be made from relatively strong materials such as stainless steel, chrome cobalt or titanium. The absorbable polymers from which the bone plates of the present invention are prepared do not have the strength of these metals. The strength of resorbable polymers is much lower than the strength of the metal from which metal bone plates are made, and for this reason the design of metal bone plates does not necessarily apply to bone plates made from resorbable polymers. It is not possible. Although it would theoretically be possible to simply increase the thickness of the resorbable bone plate to compensate for the strength differences when compared to the metal bone plate, this type of simple modification is undesirable. Any bone plate needs to have its thickness minimized so that it does not sit too high above the bone and the bone tissue is covered by soft tissue following surgical procedures. There is no difficulty in doing so. If the plate is too thick, it is simply unusable. Similarly, anatomical restrictions also limit the width of the bone plate. The bone plate cannot be too wide than the width of the bone intended for healing.

本発明は吸収性ポリマーからつくられた骨プレートを提
供するものであつて、骨の固定に際して骨プレート破断
の恐れなしに骨の固定に使用可能である。The present invention provides a bone plate made of a resorbable polymer, which can be used for bone fixation without fear of fracture of the bone plate during bone fixation.

本発明の骨プレートは、これが利用される際に現われる
応力が比較的一定であり、そしてこのプレートが作成さ
れる吸収性ポリマーの降伏強さよりも低くなるように構
成される。これらの応力を比較的に一定に維持するた
め、ねじ穴の周囲のプレート領域はプレートの幅および
高さ双方において補強されている。補強領域は、プレー
トが骨の固定により生じた応力を受ける際、そのプレー
トが破損しないこと、ならびにプレートの寸法が最小の
厚さおよび幅となることを補償するのに最適のものとさ
れている。The bone plate of the present invention is constructed so that the stresses that develop when it is utilized are relatively constant and less than the yield strength of the absorbable polymer from which it is made. To keep these stresses relatively constant, the plate area around the screw holes is reinforced in both the width and height of the plate. The reinforced area is optimized to ensure that the plate does not break when subjected to stress caused by bone fixation and that the plate has minimal thickness and width. .

本発明の骨プレートは、米国特許第4,539,981号および
第4,550,449号に開示された吸収性ポリラクチドポリマ
ーからつくられる。このポリマーはポリラクチドポリマ
ーであつて、このものは非常に高い分子量を有し、かつ
骨プレート、ねじ、およびその他の内部固定器具を作成
するのに十分な強さのものである。このポリマーは骨の
上で骨が回復するまでの十分長い時間に亘り、その強度
を維持し、そしてまたこれは長時間をかけて身体により
吸収される。ポリマーが吸収されると、骨プレートはそ
の強度を喪失することになる。同時には骨は治癒し、そ
してその通常の負荷を引き受け得るものとなる。骨が治
癒した後、骨折部位を支持する骨プレートを維持するこ
とは患者にとつて何の利益もない。骨が治癒した後、そ
の骨の上に金属骨プレートが存在することは有害である
と考えられる。それは腐食の可能性があり、また硬質の
金属プレートは活動性を維持する正常な負荷に骨が応答
することを妨げるからである。金属プレートは通常、内
移植後一年半乃至二年で外科的に除去される。本発明の
骨プレートはまた、他の吸収性ポリマーであつて、必要
な強度を有し、かつ所要時間に亘り体内で強度を維持す
る特性を備えるものからも作成することができる。The bone plates of the present invention are made from the absorbable polylactide polymers disclosed in US Pat. Nos. 4,539,981 and 4,550,449. This polymer is a polylactide polymer that has a very high molecular weight and is strong enough to make bone plates, screws, and other internal fixation devices. The polymer maintains its strength on the bone for a long enough time for the bone to heal, and it is also absorbed by the body over time. When the polymer is absorbed, the bone plate will lose its strength. At the same time, the bone heals and is able to take on its normal load. Maintaining the bone plate supporting the fracture site after the bone heals is of no benefit to the patient. The presence of a metal bone plate on a bone after it heals is considered detrimental. This is because corrosion is possible, and the hard metal plate prevents the bone from responding to normal loads that maintain activity. Metal plates are usually surgically removed one and a half to two years after implantation. The bone plates of the present invention can also be made from other absorbable polymers that have the required strength and the property of maintaining strength in the body for the required time.

本発明の骨プレートの特別な設計は、骨プレートの長さ
に沿つたどの地点における曲げ応力も、そのプレートが
骨に固定されるねじ穴の中心を通る応力のレベルを超え
ることはないようにする、というものである。この曲げ
応力は骨プレートを１個のねじ穴で固定し、そして次の
ねじ穴に重量を掛けてプレートを下方に屈曲させること
により決定される。本発明のプレートにおいて、プレー
トの凡ゆる地点における最大応力は、そのねじの締め付
けによつて加えられる曲げ負荷が300ニユートンである
場合、そのポリマーの降伏強さを超えるべきではない。
ポリラクチドポリマーの降伏強さは55mpaである。The particular design of the bone plate of the present invention is such that the bending stress at any point along the length of the bone plate does not exceed the level of stress through the center of the screw hole where the plate is secured to the bone. To do. This bending stress is determined by fixing the bone plate with one screw hole and then weighting the next screw hole to bend the plate downwards. In the plate of the present invention, the maximum stress at any point on the plate should not exceed the yield strength of the polymer when the bending load exerted by tightening the screw is 300 newtons.
The yield strength of polylactide polymer is 55 mpa.

更に、プレートに荷重が加えられたときに発生する応力
は、このプレートの全体に亘りほぼ一定であるべきであ
る。「ほぼ一定」は、プレートの如何なる地点で発生し
た応力も、そのプレートが骨に固着させることにより荷
重が加えられた場合、プレートの凡ゆる他の地点におけ
る応力から20％を超えて変化することはなく、好ましく
は10％未満で変動することを意味する。Furthermore, the stresses that occur when a plate is loaded should be substantially constant over this plate. "Nearly constant" means that the stress generated at any point on the plate changes by more than 20% from the stress at any other point on the plate when the plate is loaded by anchoring it to the bone. , Preferably less than 10%.

ねじ穴の周囲の領域は、そのねじ穴の頂部ならびにその
骨プレートの両側面に沿う双方において補強されてい
る。この補強は、骨プレートが幅広く、また厚くなり過
ぎないことを保証とするためにその頂部および側面双方
において最小とされている。The area around the screw hole is reinforced both at the top of the screw hole as well as along both sides of the bone plate. This reinforcement is minimized on both the top and the sides to ensure that the bone plate is wide and not too thick.

一定強度のプレートを提供するために、プレートの、そ
して特にそのプレートの補強領域において或る寸法間の
関係を維持することが必要である。これらの寸法は下記
の表示を用いて第11図−第13図中に示されている。In order to provide a plate of constant strength, it is necessary to maintain a relationship between certain dimensions of the plate, and especially in the reinforced area of that plate. These dimensions are shown in FIGS. 11-13 using the following notation.

Ｔはプレートの側端縁において測定した非補強プレート
の厚さ。T is the thickness of the unreinforced plate measured at the side edges of the plate.

Ｗは非補強プレートの幅の二分の一。W is half the width of the non-reinforced plate.

Ｈは非補強強頂面から測定した頂面補強部の高さ。H is the height of the top reinforced part measured from the unreinforced strong top surface.

Ｒはねじ穴の中心線から測定したプレートの側面補強部
の半径。R is the radius of the side reinforcement of the plate measured from the center line of the screw hole.

ｒはねじ穴の中心線に沿つて測定した頂面補強部の半
径。r is the radius of the top surface reinforcing portion measured along the center line of the screw hole.

d2′はねじ穴の中心線から頂面補強部がプレートの非補
強頂面と交差する地点に至る距離。d 2 ′ is the distance from the center line of the screw hole to the point where the top surface reinforcement intersects the non-reinforced top surface of the plate.

d2はねじ穴の横断方向中心線から側面補強部がプレート
の非補強側面と考査する地点に至る距離。d 2 is the distance from the transverse centerline of the screw hole to the point where the side reinforcement is considered the non-reinforcement side of the plate.

Ｌはねじ穴の中心線から測定した隣接ねじ穴間の距離。L is the distance between the adjacent screw holes measured from the center line of the screw hole.

R1は螺着可能中心線から測定した血穴の半径。R 1 is the radius of the blood hole measured from the screwable center line.

r2はプレート底面の曲率半径。r 2 is the radius of curvature of the bottom of the plate.

ｋはプレート底面の曲率半径の頂部からプレートの非補
強頂面部に向かつて測定したプレートの最小非補強部厚
さ。k is the minimum non-reinforced portion thickness of the plate measured from the top of the radius of curvature of the plate bottom to the non-reinforced top surface portion of the plate.

ｈはＴとktの差。h is the difference between T and kt.

受容可能な強度および最適厚さを備えたプレートを提供
るためには以下の関係を満足させねばならない。In order to provide a plate with acceptable strength and optimum thickness, the following relationships must be satisfied.

本発明の骨プレートは異なつた形状をとつてもよい。第
１図−第５図に示すプレートに代表的な一つの形状を有
しており、そして第６図−第10図に示されるプレートは
第二の代表的なものであつて、好ましい形状を有してい
る。これら両プレートはほぼ長方形主要部分と、治癒さ
せるべき骨の表面に配置させる湾曲またはアーチ状下面
とを備えるものと考えることができる。ねじ穴の周囲で
プレートの側面および頂面には補強領域が存在する。第
１図−第５図ならびに第６図−第10図の差異は帳面補強
領域の形状である。第１図−第５図に示した骨プレート
20は骨の破損部分をブリツジするに足る長さを有してい
る。このプレートは中心セクション22の両側に多数のね
じ穴21を備えている。下面23はそのプレートが取り付け
られる骨の曲率にそれをより良くフイットさせるように
アーチ状となつている。このプレートの非補強部厚さは
第13図中にＴとして、そして頂面補強部はＨとして示さ
れる。プレートの非補強部半値幅はＷとして、また補強
部幅の半径はＲとして第11図中に示されている。皿穴24
がねじ穴21の頂部に設けられているので、このプレート
が骨に取り付けられる場合、ねじ25はプレートの上面に
面一となる。方位確定の目的で、プレートの厚さを貫通
する方向におけるねじ穴29または30の中心線をねじ穴中
心線と称する。プレートの長さに対する垂直方向におけ
るねじ穴の中心線を横断方向中心線と称する。 The bone plate of the present invention may have different shapes. The plate shown in FIGS. 1-5 has a typical shape, and the plate shown in FIGS. 6-10 is the second typical one. Have Both of these plates can be considered to have a generally rectangular major portion and a curved or arched lower surface that is placed on the surface of the bone to be healed. There are reinforced areas around the screw holes on the sides and top of the plate. The difference between FIGS. 1 to 5 and FIGS. 6 to 10 is the shape of the surface reinforcement region. Bone Plate Shown in Figures 1-5
20 is long enough to bridge the broken part of the bone. The plate has a number of threaded holes 21 on either side of a central section 22. The lower surface 23 is arched to better fit it to the curvature of the bone to which the plate is attached. The non-reinforcement thickness of this plate is shown as T in FIG. 13 and the top reinforcement is shown as H. The full width at half maximum of the non-reinforced portion of the plate is shown as W and the radius of the width of the strengthened portion is shown as R in FIG. Countersink 24
Are provided on top of the screw holes 21, so that when the plate is attached to the bone, the screws 25 are flush with the upper surface of the plate. For the purpose of determining the orientation, the center line of the screw hole 29 or 30 in the direction passing through the thickness of the plate is referred to as the screw hole center line. The centerline of the screw hole in the direction perpendicular to the length of the plate is called the transverse centerline.

側面補強領域は半径Ｒの真円の円筒（第11図）と考える
ことができ、これはねじ穴と同心的であり、そしてこれ
はそのプレートの長方形主要部の側面を、ねじ穴の横断
方向中心線から距離d2の地点で交差するものである。頂
面補強領域は球体の一部と考えることができ、これはプ
レートの非補強長方形部分の頂面を、ねじ穴のねじ穴中
心線からd2′の地点で交差するものである。プレートの
所望特性を得るために、寸法d2′は寸法d2よりも大きい
ものとする。The lateral reinforcement region can be thought of as a true circular cylinder of radius R (Fig. 11), which is concentric with the threaded hole, and which flanks the rectangular main part of the plate in the transverse direction of the threaded hole. It intersects at a distance d 2 from the center line. The top surface reinforcement region can be considered as part of a sphere, which intersects the top surface of the unreinforced rectangular portion of the plate at a point d 2 ′ from the screw hole centerline of the screw hole. In order to obtain the desired properties of the plate, the dimension d 2 ′ should be larger than the dimension d 2 .

球体の頂部はそのプレートの全高さを減少させるため
に、皿穴24において平らにされている。第６図−第10図
に示したプレートは第１図−第５図に示したプレートと
は頂面補強エレメントの形状においてのみ異なるもので
ある。第６図−第10図のプレートにおける頂面補強エレ
メントは真円の円柱の一部と考えることができ、この円
柱はプレートの長さに垂直な軸を備え、かつプレートの
側端緑を介して延びる。円柱の上部は皿穴24のために除
去され、そして補強領域28の頂面は平坦な面33を備えて
いてプレートの厚さを減少させている。骨プレートが使
用状態にあるときに発生する応力は、第11図−第13図を
参照して、最も良く説明することができる。The top of the sphere is flattened in countersink 24 to reduce the overall height of the plate. The plate shown in FIGS. 6-10 differs from the plate shown in FIGS. 1-5 only in the shape of the top reinforcing element. The top reinforcing element in the plate of FIGS. 6-10 can be considered as part of a perfect circular cylinder, which cylinder has an axis perpendicular to the length of the plate and is located through the side edge green of the plate. Extend. The top of the cylinder is removed for countersink 24, and the top surface of reinforced area 28 is provided with a flat surface 33 to reduce the plate thickness. The stresses that occur when the bone plate is in use can best be explained with reference to Figures 11-13.

骨プレートは、骨の引張り側、すなわち骨の長手におけ
るカーブの凸面側上の骨折した骨に固着される。その骨
に対してプレートを堅固に固着させるために、そのプレ
ートは骨の曲率に順応させるように屈曲させることにな
る。このプレートは、ねじが骨中に挿入されるとき応力
が加えられることになる。このプレートが最初のねじ穴
29を介してねじにより骨に取り付けられるものとすれ
ば、ねじ穴30を介して配置されたねじが骨に固着される
際、最大応力はねじ穴29において発生することになる。
側面補強部26および頂面補強部27はねじ穴29におけるプ
レートの破損を阻止する。The bone plate is attached to the fractured bone on the tensile side of the bone, ie the convex side of the curve in the length of the bone. To firmly anchor the plate to the bone, the plate will be flexed to accommodate the curvature of the bone. This plate will be stressed when the screw is inserted into the bone. This plate is the first screw hole
Assuming that it is attached to the bone by screws via 29, the maximum stress will occur in the screw holes 29 when the screws placed via the screw holes 30 are fixed to the bone.
The side surface reinforcing portion 26 and the top surface reinforcing portion 27 prevent the plate from being damaged in the screw hole 29.

以下に示す実施例において、応力はプレートの幅を横切
る様々な線に沿つて測定かつ計算されるが、そこはプレ
ートが骨に固着される際にプレートが荷重を受けると、
最も破壊され易い場所である。線S1はねじ穴を経由して
位置決めされる。線S2aは側面補強部と、ねじ穴30の周
囲のプレートの非補強側面との交点を通過する。線S2′
ａは頂面補強領域と、ねじ穴30周囲のプレートの非補強
頂面部との交点を通過している。線S2′ｂは、次の隣接
ねじ穴29の側面補強部がプレートの非補強側面と交差す
る地点を通過する。実施例において、プレートは最初ね
じ穴29に固定され、そして荷重がねじ穴30に加えられ
る。In the examples provided below, stress is measured and calculated along various lines across the width of the plate, which are when the plate is loaded as it is anchored to bone.
It is the most easily destroyed place. Line S 1 is positioned via the threaded hole. Line S 2 a passes through the intersection of the side reinforcement and the non-reinforced side of the plate around the screw hole 30. Line S 2 ′
a passes through the intersection of the top surface reinforced region and the non-reinforced top surface portion of the plate around the screw hole 30. The line S 2 ′ b passes through the point where the side reinforcement of the next adjacent screw hole 29 intersects the non-reinforcement side of the plate. In the embodiment, the plate is first fixed in the screw holes 29 and a load is applied to the screw holes 30.

一般に骨プレートは約50乃至200mmの長さを有してい
る。最小長さは所望するところによつてそのプレート内
に少なくとも４個のねじ穴を備えるように指示される。
プレートの最大長さに対する制限は、回復させるべき骨
の最大長さ以外には存在しない。大部分の骨折の修復に
関して、骨プレートは長さ50乃至200mmとなる。骨プレ
ートの幅は、そのプレートが取り付けられるであろう骨
の寸法に左右される。一般にプレートの非補強部幅は５
乃至15mmである。本発明プレートの非補強部高さは４乃
至10mmである。非補強部高さはプレートの底面からプレ
ート頂面における非補強部表面へと測定される。Bone plates generally have a length of about 50 to 200 mm. The minimum length is dictated as desired by providing at least four screw holes in the plate.
There is no limit to the maximum plate length other than the maximum bone length to be restored. For most fracture repairs, bone plates are 50-200 mm long. The width of the bone plate depends on the size of the bone to which it will be attached. Generally, the width of the non-reinforced part of the plate is 5
To 15 mm. The height of the non-reinforced portion of the plate of the present invention is 4 to 10 mm. The height of the non-reinforced portion is measured from the bottom surface of the plate to the surface of the non-reinforced portion on the plate top surface.

本発明のプレートにおいて所望強度特性を得るために、
そのプレートの幅における補強部は１乃至4mmであるべ
きである。プレートの高さにおける補強部はプレートの
非補強部厚さによつて１乃至5mmであるべきである。In order to obtain the desired strength characteristics in the plate of the present invention,
The reinforcement in the width of the plate should be 1 to 4 mm. The stiffening at plate height should be 1 to 5 mm depending on the non-stiffening thickness of the plate.

以下の実施例は各種骨プレートの設計を示すものであつ
て、これらは異なつた領域において補強されており、か
つ骨プレート中に発生する応力に対する補強の効果を示
している。ポリラクチドポリマーの極限張り強さは約70
MPAである。The following examples show various bone plate designs, which are reinforced in different areas and show the effect of the reinforcement on the stresses generated in the bone plate. The ultimate tensile strength of polylactide polymer is about 70.
It is MPA.

実施例Ｉ 非補強4mm厚さプレート 4mm厚さのポリラクチドプレートにおける応力を計算す
る。ねじ穴におけるプレートの応力およびプレート中の
どこか他の地点における最高応力は異なつた負荷におい
て計算される。それらの結果は以下の表中に示す。Example I Unreinforced 4 mm thick plate The stress in a 4 mm thick polylactide plate is calculated. The stress of the plate at the threaded holes and the maximum stress elsewhere in the plate are calculated at different loads. The results are shown in the table below.

ねじ穴における応力はそのポリマーの降伏強さを超えて
おり、従つて内移植されれば、このプレートはねじ穴で
折れることになる。 The stress in the screw holes exceeds the yield strength of the polymer, and therefore when implanted, the plate will break at the screw holes.

実施例II 非補強6.4mm厚さプレート 実施例Ｉにおけるように、或るプレートについて応力を
計算する。このプレートは6.4mmの均一な厚さを有して
いる、それらの結果は以下の表中に示す。Example II Non-Reinforced 6.4 mm Thick Plate Stress is calculated for a plate as in Example I. This plate has a uniform thickness of 6.4 mm, the results of which are shown in the table below.

300Nおよび535Nの負荷に起因してねじ穴で生成する応力
は、そのポリマーの降伏歪みおよび極限強さよりも大で
ある。 The stresses generated in the screw holes due to 300N and 535N loadings are greater than the yield strain and ultimate strength of the polymer.

実施例III 頂面補強部のみを備えるプレート 4mm厚さおよびそのねじ穴の頂部周囲に2.4mmの付加的な
厚さを備える骨プレートに関し応力を計算する。それら
の結果は以下の表中に示す。Example III Stress is calculated for a plate with a top reinforcement only 4 mm thickness and a bone plate with an additional thickness of 2.4 mm around the top of its screw hole. The results are shown in the table below.

535Nの負荷に起因してねじ穴の周囲で生成する応力は、
そのポリマーの極限強さよりも大である。 The stress generated around the screw hole due to the load of 535N is
Greater than the ultimate strength of the polymer.

実施例IV 側面補強部のみを備えるプレート 4mm厚さおよびそのねじ穴の側面周囲に2.8mmの付加的な
厚さを備えるプレートに関し応力を計算する。それらの
結果は以下の表中に示す。Example IV The stress is calculated for a plate with a side reinforcement only of 4 mm thickness and a plate with an additional thickness of 2.8 mm around the side of its screw hole. The results are shown in the table below.

これらの応力はこのポリマーの極限強さを超えた。 These stresses exceeded the ultimate strength of this polymer.

実施例Ｖ 頂面および側面補強プレート 4.0mm厚さならびにそのねじ穴の頂部周囲に2.4mmの補強
部およびねじ穴の側面周囲に2.8mmの補強部を備えるプ
レートに関し応力を計算する。Example V Top and Side Reinforcement Plates Stress is calculated for a plate with a thickness of 4.0 mm and a reinforcement of 2.4 mm around the top of its screw holes and a 2.8 mm reinforcement around the sides of the screw holes.

それらの結果は以下の表中に示す。The results are shown in the table below.

本プレートにおける応力は十分にバランスがとれてお
り、かつそのポリマーの降伏強さの範囲内にある。この
設計によるプレートは骨の固定に際して使用するのに適
している。 The stress in the plate is well balanced and within the yield strength of the polymer. Plates of this design are suitable for use in bone fixation.

実施例VI 頂面および側面補強薄プレート 3.0mm厚さ、頂面補強部2.4mmおよび側面補強部2.8mmを
備えるプレートに関し応力を計算した。それらの結果は
以下の表中に示す。Example VI Stress was calculated for a plate with a 3.0 mm thick top and side reinforced thin plate, 2.4 mm top reinforced and 2.8 mm side reinforced. The results are shown in the table below.

本プレートにおいて、そのプレートの非補強領域におけ
る応力はこのポリマーの降伏強さを超えた。 In the plate, the stress in the unreinforced region of the plate exceeded the yield strength of the polymer.

実施例VII 過剰補強部を備えたプレート 4mm厚さ、頂面補強部3.4mmおよび側面補強部4.8mmを備
えるプレートに関し応力を計算した。それらの結果は以
下の表中に示す。Example VII Stress was calculated for a plate with over-reinforcement of 4 mm thickness, a plate with a top reinforcement of 3.4 mm and a side reinforcement of 4.8 mm. The results are shown in the table below.

本プレートは強度の点から受容可能であるが、解剖学的
には余り望ましくない。それは実施例Ｖのプレートより
も厚くかつ幅広いものであるからである。 Although the plate is acceptable in strength, it is less desirable anatomically. It is thicker and wider than the plate of Example V.

実施例VIII 添付図面の第１図−第５図に示される形状において実施
例Ｉにおけるようにプレートを作成した。非補強部厚さ
は5.0mm.頂面補強部は最大厚さにおいて4.8mm、そして
幅において側面補強部は3.0mmであつた。応力は実施例
Ｉにおけるように、荷重300Nおよび535Nにおいて測定
し、そしてそれらの結果は以下の表中に示す。Example VIII A plate was made as in Example I in the configuration shown in Figures 1-5 of the accompanying drawings. The non-reinforced part had a thickness of 5.0 mm, the top part had a maximum thickness of 4.8 mm, and the width had a side part of 3.0 mm. Stress was measured as in Example I at loads 300N and 535N and the results are shown in the table below.

実施例IX 骨プレートを第６図−第10図に示すデザインをもつて作
成した。本プレートは非補強部厚さ5mmおよび頂面補強
部2.6mmを備えていた。このプレートは幅12mmおよび側
面補強部3.2mm.すなわち各側に1.6mmの補強部を有して
いた。本プレートの長さは73.20mmであり、そして中心
穴間に15mmの間隔を有し、中心線から中心線へ12mm離間
して６個のねじ穴を備えていた。このプレートを、ねじ
穴において加えた力による３点屈曲形状（three point
bending configuration）における300ニユートンの力を
もつて荷重をかけた。発生した応力は次のようであつ
た。位 置 応力MPa S2a 14.26 S2′ａ 31.81 S2′ｂ 29.67 S2b 22.39 S1 31.1 力を535ニユートンに増加し、そして応力を測定した。位 置 応力MPa S2a 25.41 S2′ａ 56.79 S2′ｂ 52.97 S2b 39.96 S1 55.52 Example IX Bone plates were made with the designs shown in Figures 6-10. The plate had a non-reinforced part thickness of 5 mm and a top surface reinforced part of 2.6 mm. The plate had a width of 12 mm and side reinforcements of 3.2 mm, ie 1.6 mm reinforcements on each side. The plate had a length of 73.20 mm and had 15 mm spacing between the center holes with 6 screw holes 12 mm apart from the center line to the center line. This plate has a three-point bending shape (three point bending) due to the force applied in the screw holes.
The load was applied with a force of 300 Newton in bending configuration). The generated stress was as follows. Position to increase the location stress MPa S 2 a 14.26 S 2 ' a 31.81 S 2' b 29.67 S 2 b 22.39 S 1 31.1 force 535 Newtonian and the stress was measured. Position stress MPa S 2 a 25.41 S 2 ' a 56.79 S 2' b 52.97 S 2 b 39.96 S 1 55.52

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は本発明の骨プレートの一実施態様を示す斜視
図、第２図は第１図の骨プレートを示す頂部平面図、第
３図は第２図の骨プレートを示す側立面図、第４図は第
２図の４−４線に沿う横断面図、第５図は第２図の５−
５線に沿う横断面図、第６図は本発明の骨プレートの他
の実施態様を示す斜視図、第７図は第６図の骨プレート
を示す頂部平面図、第８図は第６図の骨プレートを示す
側立面図、第９図は第７図の９−９線に沿う横断面図、
第10図は第７図の10−10線に沿う横断面図、第11図は第
１図の骨プレートを示す拡大した部分的頂面図、第12図
は第11図の12−12線に沿う部分横断面図、そして第13図
は第４図と類似のプレートを示す拡大した横断端面図で
ある。 20……骨プレート、21,29,30……ねじ穴、23……下面、
24……皿穴、25……ねじ、26……側面補強部、27……頂
面補強部、28……補強領域、33……平坦面。1 is a perspective view showing one embodiment of the bone plate of the present invention, FIG. 2 is a top plan view showing the bone plate of FIG. 1, and FIG. 3 is a side elevational view showing the bone plate of FIG. 4 is a transverse sectional view taken along the line 4-4 of FIG. 2, and FIG. 5 is a cross-sectional view of FIG.
Fig. 6 is a cross-sectional view taken along line 5, Fig. 6 is a perspective view showing another embodiment of the bone plate of the present invention, Fig. 7 is a top plan view showing the bone plate of Fig. 6, and Fig. 8 is Fig. 6. Fig. 9 is a side elevational view showing the bone plate of Fig. 9, Fig. 9 is a cross-sectional view taken along the line 9-9 in Fig. 7,
10 is a cross-sectional view taken along line 10-10 of FIG. 7, FIG. 11 is an enlarged partial top view of the bone plate of FIG. 1, and FIG. 12 is line 12-12 of FIG. FIG. 13 is a partial cross-sectional view taken along line FIG. 13 and FIG. 13 is an enlarged cross-sectional end view showing a plate similar to FIG. 20 …… Bone plate, 21,29,30 …… Screw hole, 23 …… Bottom surface,
24: Countersink, 25: Screw, 26: Side reinforcement, 27: Top reinforcement, 28: Reinforcement area, 33: Flat surface.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】下面、上面、対向する側面および対向端を
有し、下記の吸収性骨プレートを経由してその上面から
下面へ延びる複数のねじ穴を備える細長いバー状体から
成るプレートであり、前記プレートの幅は補強部として
ねじ穴の周囲に延びており、また前記プレートの厚さは
補強領域としてねじ穴の周囲にアーチ状で前記プレート
の上面に延びており、これによつて内移植の結果ねじ穴
の周囲に発生する応力が前記プレートの凡ゆる非補強領
域において発生する最高の応力よりも顕著に大きくなる
ことはなく、更に前記プレートの寸法が下記の限定： 但し、式中 （Ｗは非補強プレートの幅の二分の一、 Ｒはねじ穴の中心線から測定したプレートの側面補強部
の半径、 ｒはねじ穴の中心線上の一点から測定したプレートの頂
面補強部の半径、 d2′はねじ穴の中心線から頂面補強部がプレートの非補
強頂面と交差する地点に至る距離、 d2はねじ穴の横断方向中心線から側面補強部がプレート
の非補強側面と交差する地点に至る距離、 Ｌはねじ穴の中心線から測定した隣接ねじ穴間の距離、 R1はねじ穴の中心線から測定した皿穴の半径、 r2はプレート底面の曲率半径、 ｋはプレート底面の曲率半径の頂部からプレートの非補
強頂面部に向かつて測定したプレートの最小非補強部厚
さ、 Ｔはプレートの側端縁における非補強プレートの厚さ、 ｈはＴとｋとの差、 であるものとする）を満足する被吸収性骨プレート。1. A plate comprising an elongated bar-shaped body having a lower surface, an upper surface, opposite side surfaces and opposite ends, and having a plurality of screw holes extending from the upper surface to the lower surface via an absorbable bone plate described below. , The width of the plate extends around the screw hole as a reinforcement, and the thickness of the plate arches around the screw hole as a reinforcement region and extends to the upper surface of the plate, whereby The stresses that occur around the screw holes as a result of implantation are not significantly greater than the highest stresses that occur in any unreinforced region of the plate, and the dimensions of the plate are limited to the following: Where (W is half of the width of the non-reinforced plate, R is the radius of the side reinforcement of the plate measured from the center line of the screw hole, and r is the top of the plate measured from a point on the center line of the screw hole. The radius of the surface reinforcement, d 2 ′ is the distance from the center line of the screw hole to the point where the top reinforcement crosses the non-reinforced top surface of the plate, and d 2 is the transverse centerline of the screw hole from the side reinforcement. Distance to intersection with non-reinforced side of plate, L is distance between adjacent screw holes measured from screw hole center line, R 1 is countersink radius measured from screw hole center line, r 2 is plate The radius of curvature of the bottom surface, k is the minimum non-reinforced portion thickness of the plate measured from the top of the radius of curvature of the plate bottom surface to the non-reinforced top surface portion of the plate, T is the thickness of the non-reinforced plate at the side edge of the plate, h is the difference between T and k, and Absorbable bone plate. 【請求項２】前記ねじ穴周囲の前記プレートの補強領域
の頂面が平坦にされており、かつ皿穴が設けられている
特許請求の範囲第１項記載の骨プレート。2. The bone plate according to claim 1, wherein the top surface of the reinforcing region of the plate around the screw hole is flat, and a countersink is provided. 【請求項３】前記頂面補強領域が球体の切断部分である
特許請求の範囲第１項記載の骨プレート。3. The bone plate according to claim 1, wherein the top surface reinforcing region is a cut portion of a sphere. 【請求項４】前記頂面補強領域が前記ねじ穴の横断方向
中心線に沿う軸を有する直円筒の切断部分である特許請
求の範囲第１項記載の骨プレート。4. The bone plate according to claim 1, wherein the top surface reinforcing region is a cut portion of a right circular cylinder having an axis along a transverse center line of the screw hole. 【請求項５】前記プレートが骨に取り付けられる場所の
前記ねじ穴を横切る前記プレート内の応力は、前記プレ
ートに力が加えられたとき次のねじ穴までの前記プレー
ト中の他の場所に発生する応力から20％を超えて相違す
ることはない特許請求の範囲第１項記載の骨プレート。5. The stress in the plate that traverses the screw hole where the plate is attached to bone occurs elsewhere in the plate until the next screw hole when a force is applied to the plate. The bone plate according to claim 1, which does not differ by more than 20% from the stress exerted. 【請求項６】前記プレートが骨に取り付けられる場所の
ねじ穴を横切る前記プレート内の応力は、前記プレート
に力が加えられたとき次のねじ穴までの前記プレート中
の何処か他の場所に発生する応力から10％を超えて相違
することはない特許請求の範囲第１項記載の骨プレー
ト。6. The stress in the plate that traverses the threaded hole where the plate is attached to the bone causes somewhere else in the plate until the next threaded hole when a force is applied to the plate. The bone plate according to claim 1, which does not differ from the generated stress by more than 10%. 【請求項７】前記プレートが骨に取り付けられる場所の
ねじ穴を横切る前記プレート内の応力は、前記プレート
に力が加えられたとき次のねじ穴までの前記プレート中
の他の場所に発生する応力から20％を超えて相違するこ
とはない特許請求の範囲第４項記載の骨プレート。7. A stress in the plate that traverses a screw hole where the plate is attached to bone occurs elsewhere in the plate until the next screw hole when a force is applied to the plate. The bone plate according to claim 4, which does not differ from the stress by more than 20%. 【請求項８】前記プレートが骨に取り付けられる場所の
ねじ穴を横切る前記プレート内の応力は、前記プレート
に力が加えられたとき次のねじ穴までの前記プレート中
の他の場所に発生する応力から10％を超えて相違するこ
とはない特許請求の範囲第４項記載の骨プレート。8. The stress in the plate that traverses the screw hole where the plate is attached to bone occurs elsewhere in the plate until the next screw hole when a force is applied to the plate. The bone plate according to claim 4, which does not differ from the stress by more than 10%.
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